Cilvēkiem bija nepieciešams izmērīt fizisko ķermeņu un šķidrumu temperatūru jau no paša civilizētas sabiedrības attīstības sākuma. Termometru radīšanas vēsture sākas pirms vairākiem gadsimtiem. Noskaidrosim, kādas bija pirmās ierīces šim nolūkam? Kas izstrādāja termometra skalu? Kad tika izgudrots pirmais termometrs?
Pirmais termometrs
Mūsdienu termometra priekštecis ir diezgan primitīva ierīce, kas pazīstama kā termobaroskops. Šīs kategorijas termometru radīšanas vēsture aizved mūs tālā 1597. gadā. Tieši šajā laikā slavenais zinātnieks Galilejs Galilejs veica savus eksperimentus, kuru mērķis bija izstrādāt ierīci šķidruma temperatūras mērīšanai.
Pirmais termometrs nebija nekas vairāk kā konstrukcija, ko attēloja tieva stikla caurule ar nelielu bumbiņu, kas noslēgta vidū. Mērījumu laikā termobaroskopa apakšējā daļa tika pakļauta karsēšanai. Pēc tam caurule tika ievietota ūdenī. Pēc dažām minūtēm gaissstruktūra tika atdzesēta, kā rezultātā samazinājās spiediens un bumbas kustība.
Diemžēl zinātniekam neizdevās pabeigt ierīci. Tā nekad nav atradusi savu praktisko pielietojumu. Termometra skalas nebija. Tāpēc, izmantojot ierīci, nebija iespējams noteikt precīzus apkārtējās telpas vai šķidrumu temperatūras skaitliskos rādītājus. Vienīgais, kam šāds termometrs izrādījās piemērots, bija noteiktas vielas sildīšanas noteikšana.
Galileo termobaroskopa uzlabošana
Terometru radīšanas vēsture nebeidzās ar Galileo veltīgajiem mēģinājumiem izdomāt praktisku ierīci. 1657. gadā, 60 gadus pēc pirmā izgudrotāja mēģinājuma un kļūdas, viņa darbu turpināja zinātnieku grupa no Florences. Viņiem izdevās novērst galvenos termobaroskopa trūkumus, jo īpaši, lai ierīcē ieviestu gradācijas skalu. Turklāt Florences zinātnieki izveidoja vakuumu noslēgtā stikla caurulē, kas novērsa iegūto mērījumu rezultātu atkarību no atmosfēras spiediena.
Vēlāk šī ierīce tika arī uzlabota. Ūdens tajā tika aizstāts ar vīna spirtu. Tādējādi termobaroskops sāka darboties pēc šķidruma izplešanās principa, mainoties apkārtējai temperatūrai.
Santorio termometrs
1626. gadā itāļu zinātnieks Santorio no Padujas pilsētas, kurš strādāja par profesoru vietējā universitātē, izveidoja savu termometra versiju. Ar tās palīdzību kļuva iespējams izmērīt cilvēka ķermeņa temperatūru. Tomēr ierīce nav atradusi praktisku pielietojumu,jo tas bija ārkārtīgi apgrūtinoši. Ierīce bija tik iespaidīga izmēra, ka tā bija jāizņem pagalmā, lai veiktu mērījumus.
Kas bija Santorio termometrs? Ierīce tika izgatavota bumbiņas formā, kas savienota ar tinumu, iegarenu cauruli. Uz pēdējās virsmas bija skalas dalījumi. Caurules brīvais gals tika piepildīts ar šķidru vielu, kas satur krāsvielu. Kad caurule tika ievietota sakarsētā vielā, krāsainā iekšējā vide skalā sasniedza vienu vai otru vērtību.
Vienotas mērīšanas skalas izgudrojums
Terometru tapšanas vēsturē ir ne tikai mēģinājumi izstrādāt efektīvu termometra dizainu, bet arī darbs pie objektīvas mērīšanas skalas izveides. Viens no veiksmīgākajiem eksperimentiem šajā jomā bija vācu fiziķa Gabriela Fārenheita panākumi. Tieši viņš 1723. gadā nolēma spirtu tā laika termometru kolbā aizstāt ar dzīvsudrabu.
Zinātnieku skala balstījās uz trīs atskaites punktu klātbūtni:
- pirmais atbilda nulles ūdens temperatūrai;
- otrais skalas punkts atbilda 32 grādiem;
- trešais - vienāds ar ūdens viršanas temperatūru.
Zviedru fiziķis, meteorologs un astronoms Anderss Celsiuss beidzot uzlaboja termometra skalu. 1742. gadā eksperimentu laikā viņš nolēma termometra skalu sadalīt 100 vienādos intervālos. Augšējais indikators atbilda ledus kušanas temperatūrai, bet apakšējais - ūdens viršanas temperatūrai. Celsija skala tiek izmantota termometros līdz mūsdienām.diena. Tomēr šodien tas ir uzstādīts mērinstrumentos otrādi. Tādējādi augšējais skaitlis 100o tagad atbilst ūdens viršanas temperatūrai, bet zemākais tiek pieņemts kā 0o.
19. gadsimta vidū angļu fiziķis Viljams Tomsons, kurš plašākai publikai vairāk pazīstams kā Lords Kelvins, ierosināja savu mērskalas versiju. Viņš par mērījumu sākumpunktu izvēlējās temperatūru, kas bija vienāda ar -273oС. Tas ir šis rādītājs, kas izslēdz jebkādu kustību fizisko objektu molekulās. Tomēr ierīces, kuru pamatā ir šāds mērogs, ir atradušas savu pielietojumu tikai zinātnieku aprindās.
Mūsdienu termometru veidi un ierīces
Vienkāršākais termometra veids ir parastais stikla termometrs, kas tagad pieejams katrā mājā. Tomēr šādas ierīces pamazām kļūst par pagātni. Tā kā ierīces kolbas iepildīšana ar toksisku dzīvsudrabu nav īpaši drošs risinājums lietošanai mājās.
Šobrīd digitālās ierīces pakāpeniski tiek izmantotas kā alternatīva dzīvsudraba termometriem. Pēdējie mēra apkārtējās vides temperatūru, izmantojot iebūvēto elektronisko sensoru.
Kas attiecas uz jaunākajiem izgudrojumiem, tie ir infrasarkanie termometri un vienreizējās lietošanas termosloksnes. Tomēr šādas ierīces vēl nav atradušas plašu pielietojumu.
Nobeigumā
Tā mēs noskaidrojām, kas izgudroja termometru, kāda veida ierīcesšīs kategorijas ir pieejami lietotājiem šodien. Visbeidzot, es vēlos atzīmēt, ka šim nolūkam paredzētas ierīces ir īpaši svarīgas mūsdienu cilvēkam. Termometrs ne tikai ļauj ātri noteikt ķermeņa temperatūru, bet arī ļauj uzzināt, cik silts vai auksts ir ārā. Cepeškrāsnī uzstādīts termometrs palīdz uzturēt optimālo gatavošanas temperatūru, un līdzīga ierīce ledusskapī palīdz kontrolēt pārtikas uzglabāšanas kvalitāti.
